2. Определение нагрузок, действующих на основание.

Согласно заданию мы выполняем расчёт и проектирование оснований и фундаментов под стены и колонны здания для двух-трёх наиболее характерных сечений.

Нагрузки и воздействия, передаваемые фундаментами сооружений на основания, как правило, должны устанавливаться расчётом, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания или фундамента и основания.

В нашем случае N=614кН, M=60кНм.

3.Определение глубины заложения фундаментов.

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую величину деформации, не превышающую предельную по условиям нормальной эксплуатации проектируемого здания и сооружения.

Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки или пола подвала до подошвы фундамента, при наличии бетонной подготовки до низа её.

1) Климотический фактор

При наличии пучинистых грунтов (пески мелкие и пылеватые, глинистые и крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, расположенные вблизи уровня подземных вод) глубина заложения фундаментов назначается не менее расчетной глубины сезонного промерзания грунта, определяемой по формуле:

d_f = k_h · d_fn

где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения и принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий – по таблице 4.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий k_h = 1.1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой;

(0,38+0,42)/2=0,279;

d_fn =0,279*√69=2,32;

d_f = 2,32*0,4=0,928

2) Гидрологический фактор

- глубина подземных вод

Отметка поверхности природного рельефа 108,6м

Уровень подземных вод 108,0м

0,6,

d_ω d_f + 2 условие выполняется, делаем вывод, что глубина заложения фундамента при глубине расположения уровня подземных вод не зависит от

глубины сезонного промерзания грунта(табл. 4.2 (2) *).

3) Конструктивный фактор

-0,8

2,6

Рисунок 2. Схема к определению глубины заложения фундамента.

d = 2,7-0,8+0,2+0,5=2,6

Вывод: окончательная глубина заложения 2,6м.

4. Определение формы и размеров подошвы фундамента в плане.

Форма подошвы фундамента назначается в зависимости от конфигурации возводимой надземной конструкции, а также величины и характера действующих нагрузок. В нашем случае фундамент ленточный – под стены.

4.1 Определение размеров подошвы фундамента по заданному значению расчетного сопротивления грунта основания.

Порядок определения размеров подошвы фундамента следующий:

а) определить расчетное сопротивление “R_o” для слоя грунта, находящегося под подошвой фундамента, по таблицам 5.1;

б) определить площадь отдельно стоящего фундамента:

A = N_o /(R_o – *d), м² А_усл=614/ (100-(20*2,6))=12,79 м²

ширину ленточного фундамента:

; b_усл=5м

где N_o – (614кН) вертикальная нагрузка на фундамент на уровне его обреза, kH ;

– (20) среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, принимаемое обычно равным 20 kH/м² ;

d –(2,6) глубина заложения подошвы фундамента.

в) определить размеры отдельно стоящего фундамента исходя из условий:

P_max 1.2R

Рекомендуется не допускать отрыва подошвы фундамента от грунта. Это достигается соблюдением условия:

P_min>0

где γ_с1 и γ_с2     -    коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 5.2, в нашем случае γ_с1=1,1; γ_с2=1,12 ;

k - коэффициент,  принимаемый   равным:  k₁=1,1, прочностные характеристики грунта (φ и с) приняты по табл. 5.2 рекомендуемого приложения 1 СНиП;

М_γ =0,98, М _g=0,98, M_c=7,4  - коэффициенты, принимаемые по табл. 5.3;

( в зависимости от f)

k_z    -     коэффициент, принимаемый равным при b < 10 м – k_z =1;

b=5   -      ширина подошвы фундамента, м;

γ_II   -     осредненное  расчетное  значение   удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с  учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3);

γ=(γ₁h₁+ γ₂h₂)/(h₁+ h₂);

γ _II =9,64

γ^/_II -     то же, залегающих выше подошвы;

γ^/_II=((12,2*0,6)+(9,64*2))/2,6=10,23

С_II   -      расчетное      значение      удельного    сцепления    грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента равное 1 кПа (тс/м2);

d₁  -    глубина заложения фундаментов  бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где h_s   -  толщина   слоя   грунта   выше   подошвы   фундамента со  стороны подвала, м;

h_cf  -   толщина конструкции пола подвала, м;

y _cf  - расчетное  значение  удельного  веса

конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/м3);

d₁=0,5+(0,2*(24/10,23))=0,96

d_b =2 -    глубина     подвала  -  расстояние   от   уровня планировки   до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной

B < 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b = 2 м, при ширине подвала B > 20 м – d_b = 0).

Расчеты:

614+5*20*2,6

­­­­­­­­­­­­­–––––––––––– =174,8

5

5*(1/6)=0,83

P_max=174,8+60/0,83=247,09;

P_min=174,8-60/0,73=102,51

R=(1,1*1,12)/1,1*((0,98*1*5*10,23)+(4,93*0,96*10,23)+((4,93-1)*2*10,23)+(7,4*1))=208,7

P_max 1.2R , P_min>0 – оба условия выполняются, значит размеры фундамента выбраны верно.